PENUTUP - Rancang Bangun Pengendali Utama Pada Sistem Kontrol Dan Monitoring Lampu Penerangan J

Berisi tentang kesimpulan alat dari Tugas Akhir ini dan saran-saran untuk pengembangan alat ini selanjutnya.

1.7 Relevansi

Manfaat dari Tugas Akhir ini adalah untuk memudahkan dalam hal pengawasan kondisi Lampu PJU-TS secara terpusat sehingga memudahkan dalam hal perawatan dan perbaikan tanpa perlu pergi ke jalan untuk mengecek dan mengukur Lampu PJU-TS. Selain itu diharapkan dapat mengoptimalkan pemakaian daya dari Lampu PJU-TS

sesuai dengan kondisi cuaca ataupun waktu dengan pengendalian Lampu PJU-TS, Sehingga penggunaan Lampu PJU-TS bisa dioptimalkan terlebih Lampu PJU-TS memiliki Supply daya mandiri sehingga tidak tergantung pada jaringan listrik PLN.

2. BAB II TEORI DASAR

TEORI DASAR

Untuk memahami persoalan yang dibahas pada implementasi Sistem kontrol dan Monitoring Lampu PJU-TS menggunakan wireless

sensor network menggunakan Human Machine Interface (HMI)

terpusat. Uraian teori terdiri dari Mikrokontroler ATMega 2560, Mikrokontroler ATMega 328, Media Penyimpanan, Real Time Clock, Serial RS-232, Komunikasi Wireless, Wireless Sensor Network, Protokol MODBUS.

2.1 Mikrokontroler ATMega 2560

Mikrokontroler ATMega 2560 adalah papan mikrokontroler berbasiskan ATMega 2560). ATMega 2560 memiliki 54 pin digital input/output, dimana 15 pin dapat digunakan sebagai output PWM, 16 pin sebagai input analog, dan 4 pin sebagai UART (port serial

hardware), 16 MHz kristal osilator. Mikrokontroler ATMega 2560

ditunjukan pada Gambar 2.1.

Berikut ini adalah pemetaan pin Mikrokontroler ATMega 2560:

8 2.1.1Memori

ATMega 2560 memiliki 256 KB flash memori untuk menyimpan kode (yang 8 KB digunakan untuk bootloader), 8 KB SRAM dan 4 KB EEPROM (yang dapat dibaca dan ditulis dengan perpustakaan EEPROM).

2.1.2Input dan Output

Masing-masing dari 54 digital pin pada ATMega dapat digunakan sebagai input atau output, menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan digitalRead(). ATMega beroperasi pada tegangan 5 volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima arus maksimum 40 mA dan memiliki resistor pull-up internal (yang terputus secara default) sebesar 20-50 kOhms. Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus, antara lain:

1. Serial : 0 (RX) dan 1 (TX); Serial 1 : 19 (RX) dan 18 (TX); Serial 2 : 17 (RX) dan 16 (TX); Serial 3 : 15 (RX) dan 14 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan mengirimkan (TX) data serial TTL.

2. Eksternal Interupsi : Pin 2 (interrupt 0), pin 3 (interrupt 1), pin 18 (interrupt 5), pin 19 (interrupt 4), pin 20 (interrupt 3), dan pin 21 (interrupt 2).

3. SPI : Pin 50 (MISO), pin 51 (MOSI), pin 52 (SCK), pin 53 (SS). Pin ini mendukung Komunikasi SPI menggunakan perpustakaan SPI.

4. TWI : Pin 20 (SDA) dan pin 21 (SCL). Yang mendukung Komunikasi TWI menggunakan perpustakaan Wire.

ATMega 2560 memiliki 16 pin sebagai analog input, yang masing-masing menyediakan resolusi 10 bit. Secara default pin ini dapat diukur/diatur dari mulai Ground sampai dengan 5 Volt, juga memungkinkan untuk mengubah titik jangkauan tertinggi atau terendah mereka menggunakan pin AREF dan fungsi analog reference.

Ada beberapa pin lainnya yang tersedia, antara lain:

1. AREF : Referensi tegangan untuk input analog. Digunakan dengan fungsi analogReference().

2. RESET : Jalur LOW ini digunakan untuk me-reset (menghidupkan ulang) mikrokontroler. Jalur ini biasanya digunakan untuk menambahkan tombol reset pada shield.

2.1.3Spesifikasi Mikrokontroler ATMega 2560

Berikut ini adalah spesifikasi dari Mikrokontroler ATMega 2560 :

Tabel 2.1 Spesifikasi Mikrokontroler ATMega 2560

Mikrokontroler ATMega 2650

Tegangan Operasi 5V Input Voltage 7-12V Input Volatge (limit) 6-2-V

Pin Digital I/O 54 (15 pin digunakan sebagai output PMW)

Pin Input Analog 16 Arus DC per pin I/O 40Ma Arus DC untuk pin 3.3V 50mA Flash Memori 256 KB

SRAM 8 KB

EEPROM 4 KB

Clock Speed 16 MHz

2.2 Mikrokontroler ATMega 328

Mikrokontroler ATMega 328 memiliki 14 digital input / output pin (dimana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, 16 MHz osilator kristal. Mikrokontroler ATMega 328 ditunjukan pada Gambar 2.2. Sedangkan, Spesifikasi Mikrokontroler ATMega 328 dapat dilihat pada Tabel 2.2.

Gambar 2.2 Pemetaan Pin ATMega 328

Tabel 2.2 Spesifikasi Mikrokontroler ATMega 328

2.3 Bluetooth

Bluetooth adalah teknologi Komunikasi wireless (tanpa kabel) yang beroprasi dalm pita frekuensi 2,4 GHz unlicensed ISM (Industrial,

Scientific and Medical) dengan menggunakan sebuah frequency hopping

reciever yang mampu menyediakan layanan Komunikasi data dan suara

secara real time antara host-host Bluetooth. Pada dasarnya Bluetooth diciptakan bukan hanya untuk menggantikan atau menghilangkan penggunaan kabel di dalam melakukan pertukaran informasi, tetapi juga mampu menawarkan fitur yang baik untuk teknologi mobile wireless dengan biaya yang relatif rendah, konsumsi daya yang rendah, mudah dalam pengoperasian dan mampu menyediakan layanan yang bermacam-macam.

HC-05 adalah sebuah modul Bluetooth SPP (Serial Port Protokol) yang mudah digunakan untuk Komunikasi serial wireless (nirkabel) yang mengkonversi port serial ke Bluetooth. HC-05 menggunakan modulasi Bluetooth V2.0 + EDR (Enchanced Data Rate) 3 Mbps dengan memanfaatkan gelombang radio berfrekuensi 2,4 GHz. Modul ini dapat digunakan sebagai Slave maupun Master. HC-05 memiliki 2 mode konfigurasi, yaitu AT mode dan Communication mode. AT mode berfungsi untuk melakukan pengaturan konfigurasi dari HC-05. Modul Bluetooth HC-05 ditunjukan pada Gambar 2.3.

Mikrokontroler ATMega 328 Operasi Voltage 5V

Input Voltage 7-12 V (Rekomendasi) Input Voltage 6-20 V (limits)

I/O 14 pin (6 pin untuk PWM)

Arus 50 mA

Flash Memory 32KB Bootloader SRAM 2 KB

EEPROM 1 KB

Gambar 2.3 Bluetooth HC-05

Adapun spesifikasi dari HC-05 adalah : 1. Hardware :

1. Sensitivitas -80dBm (Typical).

2. Daya transmit RF sampai dengan +4dBm. 3. Operasi daya rendah 1,8V – 3,6V I/O. 4. Kontrol GPIO.

5. Antarmuka UART dengan baudrate yang dapat diprogram. 6. Antenna terintegrasi.

2. Software :

1. Default baudrate 9600, Mendukung baudrate : 9600, 19200, 38400, 57600, 115200, 230400 dan 460800.

2. Auto koneksi pada saat device dinyalakan (default).

3. Auto reconnect pada menit ke 30 ketika hubungan putus karena range koneksi.

2.4 Media Penyimpanan

Media penyimpanan dalam perekam data berbasis Mikrokontroler berupa media penyimpanan digital. Secure Digital Card (SD card) merupakan salah satu media penyimpanan yang banyak digunakan. Saat ini media penyimpanan ini digunakan pada berbagai macam perangkat, seperti kamera digital, telepon genggam, Personal Digital 2GB untuk generasi awal dan 4GB hingga 32GB pada generasi akhir yang disebut SDHC card. Pengembangan lebih lanjut dari media penyimpanan ini menghasilkan dimensi yang lebih kecil dan

kompak seiring dengan perkembangan jaman yang berupa Mini SD dan Micro SD.

Layaknya kartu flash lainnya, MicroSD sudah terformat dengan sistem file sebagai FAT16, SDHC sebagai FAT32, sedangkan SDXC sebagai ExFAT. Di manapun FAT16 dan FAT32 memungkinkan untuk dapat diakses melalui semua perangkat host pembaca SD.

Salah satu Media Penyimpanan yang digunakan dengan Mikrokontroler adalah Catalex SD Card. Modul Micro SD Card Adapter adalah modul pembaca kartu Micro SD, melalui sistem file dan SPI antarmuka driver, MCU untuk melengkapi sistem file untuk membaca dan menulis kartu MicroSD. Modul Catalex SD Card ditunjukan pada Gambar 2.4.

Gambar 2.4 Catalex SD Card

Fitur modul adalah sebagai berikut:

1. Mendukung kartu micro SD, kartu SDHC ( kartu kecepatan tinggi). 2. Kontrol Interface ; 6 pin ( GND, VCC, MISO, MOSI, SCK, CS). 3. 3.3V rangkaian regulator tegangan.

4. Micro SD konektor. 2.5 Real Time Clock

RTC (Real time clock) adalah jam elektronik berupa chip yang dapat menghitung waktu (mulai detik hingga tahun) dengan akurat dan menjaga/menyimpan data waktu tersebut secara realtime

Ds1307 merupakan salah satu Tipe IC RTC (Real Time Clock) berdaya rendah yang mengunakan sistem Biner Code Desimal (BCD). Alamat dan data dikirim secara serial melalui I2C. Jam/tanggal dari RTC (Real Time Clock) menyediakan detik, menit, jam, hari, tanggal, bulan, dan tahun. Otomatis penyesuaian jumlah hari dalam satu bulan dan penyesuaian jumlah hari dalam tahun biasa dan tahun kabisat.

Format jam bisa menggunakan format 24-jam atau 12-jam AM/PM. Ds1307 mempunyai rangkaian yang mendeteksi power fail dan secara otomatis mengalihkan daya ke sumber cadangan untuk menyimpan waktu yang tercatat dalam IC. Modul Real Time Clock Ds1307 ditunjukan pada Gambar 2.5.

Gambar 2.5 RTC Ds1307

Berikut adalah fitur-fitur yang ada pada Ds1307:

1. Real Time Clock (RTC) Menghitung Detik, Menit, Jam, Tanggal, Bulan, dan Tahun sampai 2100.

2. Mengunakan Penghubung I2C.

3. Output Square Wave yang bisa deprogram. 4. Otomatis mendeteksi jatuh daya.

5. Mengonsumsi Kurang Dari 500nA dari baterai. 6. Range Suhu 40°C ke + 85°C.

7. Tersedia dalam 8-Pin DIP or SMD. 2.6 Serial RS-232

RS-232 adalah standard Komunikasi serial yang digunakan untuk koneksi periperal ke periperal. Biasa juga disebut dengan jalur I/O ( input / output ). Komunikasi data serial sangat berbeda dengan format pemindahan data paralel. Disini, pengiriman bit-bit tidak dilakukan sekaligus melalui saluran. Dalam pengiriman data secara serial harus ada sinkronisasi atau penyesuaian antara pengirim dan penerima agar data yang dikirimkan dapat diterima dengan tepat dan benar oleh penerima. Konfigurasi yang diatur standar RS-232, antara lain adalah :

I. Bentuk Sinyal dan Level Tegangan

Level tegangan yang digunakan pada Serial RS-232 memiliki karakteristik seperti pada Gambar 2.6.

Gambar 2.6 Level Tegangan RS-232

Penentuan jenis sinyal dan konektor yang dipakai, serta susunan sinyal pada kaki-kaki di konektor. Beberapa parameter yang ditetapkan EIA (Electronics Industry Association) antara lain:

1. Sebuah ‘spasi’ (logika 0) antara tegangan +3 s/d +15 volt

2. Sebuah ‘tanda’ (logika 1) antara tegangan -3 s/d -15 volt 3. Daerah tegangan antara +3 s/d -3 volt tidak didefenisikan 4. Tegangan rangkaian terbuka tidak boleh lebih dari 25 volt

(dengan acuan ground)

5. Arus hubung singkat rangkaian tidak boleh lebih dari 500 mA. II. Konektor

standard RS-232 menentukan pula jenis-jenis sinyal yang dipakai mengatur pertukaran informasi antara DTE dan DCE, semuanya terdapat 24 jenis sinyal tapi yang umum dipakai hanyalah 9 jenis sinyal. Konektor yang dipakai pun ditentukan dalam standard RS-232, untuk sinyal yang lengkap dipakai konektor DB25, sedangkan konektor DB9 hanya bisa dipakai untuk 9 sinyal yang umum dipakai. Pin Konektor DB9 ditunjukan pada Gambar 2.7.

Gambar 2.7 Konektor DB9

Tabel 2.3 Fungsi Pin DB9

Singkatan Keterangan Fungsi TD Transmit Data Untuk pengiriman data serial RX Receive Data Untuk penerimaan data serial

RTS Request To Send Sinyal untuk menginformasikan perangkat UART telah siap

CTS Clear To Send Digunakan untuk memberitahukan bahwa perangkat siap untuk melakukan pertukaran data

DSR Data Set Ready Memberitahukan UART bahwa perangkat siap untuk melakukan pertukaran data SG Signal Ground Dihubungkan ke ground

CD Carrier Detect Saat perangkat mendeteksi suatu carrier, dari perangkat lain, maka sinyal ini akan diaktifkan

DTR Data Terminal Ready

Untuk memberitahukan bahwa uart siap melakukan pertukaran data

RI Ring Indikator Akan aktif jika ada sinyal masuk

Tabel 2.3 menjelaskan fungsi pin masing-masing Konektor DB9. Jika Peralatan yang digunakan menggunakan Level tegangan TTL, Maka Level tegangan RS-232 harus dikonversikan terlebih dahulu ke Level tegangan TTL. Untuk menghubungkan keduanya agar dapat berkomunikasi, dibutuhkanlah sebuah konverter. Kebutuhan sebuah

konverter yang dapat berfungsi dua arah sekaligus, yaitu RS-232 ke TTL dan TTL ke RS-232, dapat menggunakan sebuah IC MAX-232. Serial Converter MAX-232 ditunjukan pada Gambar 2.8.

Gambar 2.8 Serial RS-232

2.7 Komunikasi Wireless

Komunikasi wireless adalah suatu operasi tanpa menggunakan suatu media yang terlindung atau terbungkus seperti kabel, tetapi menggunakan media udara sebagai jalur Komunikasi untuk mengirimkan sinyal atau data pada setiap tujuannya. Sistem wireless menggunakan suatu gelombang radio atau gelombang elektromagnetik sebagai jalur Komunikasinya

Keuntungan menggunakan Komunikasi Wireless : 1. Untuk rentang jarak di luar kemampuan kabel biasa,

2. Untuk menyediakan link Komunikasi cadangan jika terjadi kegagalan jaringan normal,

3. Untuk menghubungkan komputer portabel atau sementara,

4. Untuk mengatasi situasi di mana pemasangan kabel normal adalah sulit atau finansial tidak praktis, atau

5. Untuk jarak jauh menghubungkan pengguna ponsel atau jaringan. Komunikasi Wireless dapat melalui :

1. Frekuensi radio Komunikasi.

2. Komunikasi gelombang mikro, misalnya jangka panjang line-of-sight melalui antenna.

3. Inframerah (IR) Komunikasi jarak pendek, misalnya dari remote kontrol atau melalui Inframerah.

Salah satu Device yang digunakan untuk Komunikasi Wireless yaitu NRF24L01+. NRF24l01+ adalah sebuah modul Komunikasi yang memanfaatkan gelombang RF 2,4 GHz ISM ( Industrial, Scientific and Medical). Modul ini menggunakan antar muka SPI ( Serial Peripheral

Interface) untuk berkomunikasi. NRF24l01+ mengintegrasikan pengirim

lengkap 2,4 GHz RF, RF pengumpul, dan akselerator protokol berupa

Enhanced Shockbrust yang mendukung antarmuka SPI kecepatan tinggi

untuk Kontroler aplikasi. NRF24l01+ memiliki solusi terkait daya ultra rendah yang memungkinkan daya tahan batrai berbulan-bulan. Modul

Transreceiver NRF24L01+ ditunjukan pada Gambar 2.9.

Gambar 2.9 Modul NRF24L01+

Modul nirkabel NRF24l01+ memiliki 8 buah pin, diantaranya : VCC (3,3VDC), GND, CE, CSN, MOSI, MISO, SCK dan IRQ. Modul ini memiliki beberapa fitur antara lain :

1. Beroperasi pada ISM 2.4 GHz.

2. Kecepatan pengiriman data 250 kbps hingga 2 Mbps. 3. Operasi daya rendah.

4. Penanganan paket data otomatis. 5. Penanganan transaksi paket otomatis. 6. Sumber daya hanya 1.9 V sampai 3.6 V.

7. Jangkauan pengiriman : 300 meter di tempat terbuka. 2.8 Wireless Sensor Network (WSN)

Wireless Sensor Network atau jaringan sensor nirkabel adalah kumpulan sejumlah node yang diatur dalam sebuah jaringan kerjasama.. Masing-masing node dalam jaringan sensor nirkabel biasanya dilengkapi dengan radio transceiver atau alat Komunikasi wireless lainnya, mikrokontroler, dan sumber energi seperti baterai. Banyak aplikasi yang bisa dilakukan menggunakan jaringan sensor nirkabel, misalnya pengumpulan data kondisi lingkungan.

Perkembangan teknologi semakin mengarah kepada konektivitas lingkungan fisik. Kebanyakan observasi yang dilakukan di lapangan melibatkan banyak faktor dan parameter-parameter untuk mendapatkan hasil yang maksimal dan akurat. Jika peneliti hendak mengambil informasi langsung di lapangan, maka kendalanya adalah dibutuhkan biaya yang besar dan waktu yang lama untuk mendeteksi fenomena yang muncul sehingga menyebabkan kemampuan yang tidak efisien dan tidak praktis. Dengan adanya teknologi WSN, memungkinkan peneliti untuk mendapat informasi yang maksimal tanpa harus berada di area sensor. Informasi dapat diakses dari jarak jauh melalui gadget seperti laptop, remote device, server dan sebagainya.

Berikut adalah beberapa keuntungan yang bisa diperoleh dari teknologi WSN.

1. Praktis karena tidak perlu ada instalasi kabel yang rumit dan dalam kondisi geografi tertentu sangat menguntungkan dibanding wired sensor.

2. Sensor menjadi bersifat mobile, artinya pada suatu saat dimungkinkan untuk memindahkan sensor untuk mendapat pengukuran yang lebih tepat tanpa harus khawatir mengubah desain ruangan maupun susunan kabel ruangan.

3. Meningkatkan efisiensi secara operasional. 4. Mengurangi total biaya sistem secara signifikan. 5. Dapat mengumpulkan data dalam jumlah besar. 6. Konfigurasi software lebih mudah.

7. Memungkinkan Komunikasi digital 2 arah. 2.8.2Arsitektur WSN

Pada WSN, node sensor disebar dengan tujuan menangkap adanya gejala atau fenomena yang hendak diteliti. Jumlah node yang disebar dapat ditentukan sesuai kebutuhan dan tergantung beberapa faktor

misalnya luas area, kemampuan sensing node, dan sebagainya. Tiap node dalam WSN dapat melakukan pemantuan lingkungan terbuka secara langsung dengan memanfaatkan beberapa macam sensor. Arsitektur WSN secara umum dapat ditunjukkan pada Gambar 2.10.

Gambar 2.10 Arsitektur WSN

2.8.3Bagian-Bagian WSN

1. Transceiver, berfungsi untuk menerima/mengirim data dengan menggunakan protokol IEEE 802.15.4 atau IEEE 802.11b/g kepada device lain.

2. Mikrokontroler, berfungsi untuk melakukan fungsi perhitungan, mengontrol dan memproses device yang terhubung dengan mikrokontroler.

3. Power source, berfungsi sebagai sumber energi bagi sistem wireless sensor.

4. External memory, berfungsi sebagai tambahan memory bagi sistem wireless sensor, pada dasarnya sebuah unit Mikrokontroler memiliki unit memory sendiri.

5. Sensor, berfungsi untuk men-sensing besaran-besaran fisis yang hendak diukur. Sensor adalah suatu alat yang mampu untuk mengubah suatu bentuk energi ke bentuk energi lain, dalam hal ini adalah mengubah dari energi besaran yang diukur menjadi energi listrik yang kemudian diubah oleh ADC menjadi deretan pulsa terkuantisasi yang kemudian bisa dibaca oleh Mikrokontroler.

20 2.9 HMI (Human Machine Interface)

Human Machine Interface adalah unit kontrol terpusat yang

dilengkapi dengan dengan penerimaan data, event logging, video feet, dan pemicu. HMI dapat digunakan untuk mengakses sistem setiap saat untuk berbagai tujuan, misalnya untuk menampilkan kesalahan mesin, menampilkan kesalahan status proses, menampilkan jumlah produk, dimana operator melakukan pengendalian mesin. Penggunaan HMI memiliki beberapa keuntungan, misalnya penggunaan kode warna sehingga mudah dikenali, dan layar yang dapat dirubah-rubah. Pada Tugas Akhir ini HMI harus bekerja secara terintegrasi dengan Mikrokontroler ATMega 2560. Mikrokontroler ATMega 2560 akan mengambil informasi data sensor yang dikirim dari masing-masing SLAVE dan juga bisa melakukan pengendalian ke Setiap SLAVE. 2.9.1WienView Weintek MT8070iH

WienView Weintek MT8070iH merupakan salah satu piranti yang dapat digunakan Sebagai HMI (Human Machine Interface)., berupa layar sentuh (touchscreen). Tampilan dari Weintek MT8070iH dibuat dengan bantuan Software Easy Builder 8000 pada sebuah personal computer (PC).

Pembuatan program pada tampilan Weintek MT8070iH disusun berdasar pengalamatan program yang terdapat pada Mikrokontroler ATMega 2560. Komunikasi hubungan Weintek MT8070iH dengan Mikrokontroler ATMega 2560, merupakan hubugan antarmuka menggunakan adapter RS-232.

WienView Weintek MT8070iH dapat menampilkan elemen-elemen dengan banyak variasi seperti karakter, angka, lampu, touch switch dan graph pada layar. Gambar 2.11 menunjukan contoh dimensi layar WienView Weintek MT8070iH.

Gambar 2.12 Port Weintek MT8070iH

Pada Gambar 2.12. menunjukan port yang terdapat pada Weintek MT8070iH. Ukuran pixel pada WienView Weintek MT8070iH dihitung dari besarnya layar yaitu 800 X 480 pixel. Berikut ini merupakan beberapa Fasilitas yang terdapat pada WienView Weintek MT8070iH. 1. Karakter (text), gambar dan karakter (text) dapat tertulis secara

langsung pada layar, maka perlu table memori untuk menampilkannya. Karakter (text) biasanya digunakan sebagai keterangan untuk memudahkan pengguna.

2. Karakter (character string memory table), Karakter string disimpan di dalam table memori karakter string yang dapat ditampilkan. Tampilan karakter dapat diubah dengan mengubah data yang disimpan di dalam table memory karakter string.

3. Angka (numeral memory table), angka-angka disimpan di dalam table memori angka dan dapat ditampilkan. Tampilan angka dapat diganti dengan mengganti data yang disimpan di dalam table memori angka. Nilai Hexadesimal juga dapat ditampilkan.

4. Lampu, lampu dapat digunakan utuk status indikator status pengoperasian. Tampilan persegi, lingkaran, dan segi banyak digunakan untuk indikator.

5. Touch Switches, Touch switch dapat diatur dimanapun pada layar.

Menekan tombol pada layar mempunyai beberapa fungsi antara lain : pemberitahuan bahwa tombol telah ditekan. Masukan angka atau karakter string (fungsi tombol masukan), menyalin angka atau karakter string (fungsi tombol penyalin) dan lain sebagainya.

6. Graphs, Bar Graps dapat ditampilan menurut angka yang disimpan

22 2.10 Protokol Modbus

Modbus adalah protokol Komunikasi serial yang dipublikasikan oleh MODICON pada tahun 1979 untuk diaplikasikan ke dalam Programable Logic Controller (PLC). Modbus sudah menjadi standar protokol yang umum digunakan untuk menghubungkan peralatan elektronik industri. Beberapa alasan mengapa protokol ini banyak dugunakan, antara lain :

1. Modbus dipublikasikan secara terbuka dan bebas royalti. 2. Mudah digunakan dan dipelihara.

3. Memindahkan data bit atau word tanpa terlalu banyak membatasi vendor.

Modbus mampu menghubungkan 247 peralatan (Slave) dalam satu jaringan atau Master, misalnya sebuah sitem yang melakukan pengukuran suhu dan kelembaban dan mengirimkan hasilnya ke sebuah computer. Modbus sering digunakan untuk menghubungkan computer pemantau dengan remote terminal unit (RTU) pada sistem supervisory control and data acquisition (SCADA).

Dalam jenisnya Modbus dapat dikategorikan dalam varian sebagai berikut :

1. Modbus RTU : merupakan varian Modbus yang ringkas dan digunakan pada Komunikasi serial. Format RTU dilengkapi dengan mekanisme cyclic redundancy error (CRC) untuk memastikan keandalan data. Modbus RTU merupakan implementasi protokol Modbus yang paling umum digunakan. Setiap frame data dipisahkan dengan periode idle (silent).

2. Modbus ASCII : digunakan pada Komunikasi serial dengan memanfaatkan karakter ASCII. Format ASCII menggunakan mekanisme longitudinal redundancy check (LRC). Setiap frame data Modbus ASCII diawali dengan titik dua (“:”) dan baris baru

yang mengikuti (CR/LF).

3. Modbus TCP/IP atau Modbus TCP : merupakan varian Modbus yang digunakan pada jaringan TCP/IP.

Variasi Modbus dapat diaplikasikan pada port serial dan Ethernet dan jaringan lainnya yang support dengan internet protokol suite. Sebagian besar peralatan Modbus menggunakan port serial RS-232 maupun RS-485. Konsep dasar Komunikasi Modbus terdiri dari Master dan Slave. Sebuah perintah Modbus dilengkapi dengan alamat tujuan

perintah tersebut. Hanya alamat tujuan yang akan memproses perintah, meskipun peralatan yang lain mungkin menerima perintah tersebut. Setiap perintah Modbus memiliki informasi pemeriksaan kesalahan untuk memastikan data diterima tanpa kerusakan. Perintah dasar Modbus RTU dapat memerintahkan peralatan untuk mengubah nilai registernya, mengendalikan dan membaca port I/O, serta memerintahkan peralatan untuk mengirimkan kembali nilai yang ada pada registernya.

Pada protokol modbus terdapat 4 buah jenis penyimpanan data dengan panjang masing-masing 16 bit. Register yang terdapat pada Modbus ditunjukan pada Tabel 2.4.

Tabel 2.4 Register Protokol Modbus

Primary tables Object type Type of Comments

Coils Single bit Read-Write Master dan Slave bisa merubah data coil Discretes input Single bit Read-Only Data hanya bisa di rubah

oleh Slave

Input Registers 16-bit word Read-Only Data hanya bisa di rubah oleh Slave

Holding Registers

16-bit word Read-Write Master dan Slave bisa merubah data register

1. Coil

Pada mulanya jenis data ini digunakan untuk mengaktifkan coil relay . nilai jenis data ini ON atau OFF. Coil mempunyai panjang 16 bit, sehingga untuk mengaktifkan/ON dgn cara memberi nilai FF00H dan 0000H untuk OFF. data FF00 dan 00 disimpan di register 00000 sampai 09999.

2. Input Relay / input biner / input digital/input diskrit

kebalikan dengan coil, input relay digunakan untuk mengetahui status relay apakah sedang ON atau OFF. Input relay bersifat read only bagi Master dan hanya bisa dirubah oleh Slave saja. data tsb disimpan di register 10001 sampai 19999.

3. Input Register

Input Regsiter digunakan untuk menyimpan data analog dgn range nilai 0 ~ 65535 . Input register bersifat read only bagi Master. data ini disimpan di register ber nomor 30001 sampai 39999.

Holding Register digunakan untuk menyimpan nilai dengan range

Dalam dokumen Rancang Bangun Pengendali Utama Pada Sistem Kontrol Dan Monitoring Lampu Penerangan Jalan Umum Tenaga Surya Menggunakan Wireless Sensor Network Dengan Human Machine Interface Terpusat - ITS Repository (Halaman 24-165)